2021-06-02

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1.物联网的体系结构简介

1.1.物理层

定义无线信息和MAC子层之间的接口，在驱动程序的基础上，实现数据传输和管理

提供两个服务：

数据服务：从无线信道上收发数据
管理服务：

1. 信道能量检测
2. 链接质量指示
3. 载波检测
4. 空闲信道评估

1.2.介质访问控制层

提供两个服务：

MAC层数据服务：保证MAC层协议数据单元在物理层数据服务中的正确收发
MAC层管理服务：保证MAC层的活动，并维护一个数据信息库

1.3.网络/安全层

管理设备加入和退出网络，申请安全结构、路由管理，在设备之间发现和维护路由，发现邻设备、存储邻设备信息

1.4.应用层

应用支持子层（APS）：负责维持绑定表，在绑定的设备之间传送信息
ZigBee设备对象（ZDO）：定义设备在网络中的角色，发起响应和绑定请求，在网络设备之间建立安全机制

2.最低需求估算

打包： 由上层协议到底层协议
解包： 底层协议到上层协议

ZigBee协议套件紧凑而简单，并且实现其的要求很低

1. 8位处理器，如8051
2. 32KB的ROM，最小4KB的ROM
3. 主节点需要更多的RAN（节点的设备信息、转发表、关联表以及密钥存储）

3.硬件资源

3.1.节点芯片选型

CPU：数据总线宽度4位、8位、16位机、32位机和64位选择合适的即可

4位单片机主要应用于工业控制领域
16位和32位单片机主要应用于视频采集、图形处理等方面

3.2.CC2530简介

硬件内部模块大致可分为三大类：

1. CPU和内存相关的模块
2. 外设、时钟和电源管理相关的模块
3. 无线电相关的模块

3.2.1.CPU和内存

1. CPU内核是一个单周期的8051兼容内核
2. 三个不同的存储器访问总线（SFR、DATA和CODE/XDATA )，以单周期访问SFR 、DATA和主SRAM
3. 一个调试接口
4. 一个18源输入的扩展中断控制单元，18个中断源分为6组，每个中断与4个优先级之一相关

3.2.2.时钟和电源管理

1. 内核和外设由一个1.8V低差稳压器供电
2. CC2530由5中不同的复位源来复位设备

3.2.3.外设

1. CC2530包含多种外设，允许程序设计者开发先进的应用
2. 调试接口执行一个专有的两线串行接口，用于内电路调试

3.2.4.无线设备

CC2530具有一个IEEE 802.15.4 兼容无线收发器。RF内核控制模拟无线模块。另外，它提供了MCU和无线设备之间的一个接口，这使得可以发出命令、读取状态，自动操作和确定无线设备事件的顺序。无线设备还包括一个数据包过滤和地址识别模块

4.ZigBee协议栈选型

非开源、半开源和开源的协议栈

非开源：Freescale、Microchip
半开源：Z-Stack（支持ZigBee和ZigBeePro）
    Z-Stack内联了OSAL操作系统，标准的C语言代码，使用IAR开发平台，是一款适合工业级应用的ZigBee协议栈
开源：Freakz配合contiki操作系统
    适合学习

5.软件应用IAR

5.1.协议栈Z-Stack目录

1. APP：应用层目录
2. HAL：硬件层目录
3. MAC：介质访问控制层
4. MT：监控调试层目录
5. NWK：网络层目录
6. OSAL：协议栈的操作系统
7. AF：应用框架层目录
8. Security：安全层目录
9. Tools：工程配置目录
10. ZDO：ZigBee设备对象
11. ZMAC：Z-Stack MAC
12. ZMain：ZigBee协议栈的主程序

5.2.协议栈的基本操作

1. 移除、增加
   移除：右键-remove
   增加：右键-add

2. 查看函数宏定义
   选中函数，右键-Go to definition of …

3. 设置ZigBee网络的拓扑结构
   

在NWK-nwk_globals.h中，将NWK_MODE_MESH（网状图）改为NWK_MODE_START（星状图，最简单、最稳定）或NWK_MODE_TREE(树状图)

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